\documentclass [16pt,cn,a4paper,bibtex]{elegantpaper}
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\title{"互联网+"共享单车资源配置与调度开题报告}

\author{苏致远,周飞扬,梁天宸,魏兰沣,吴凡,王吉人}

\date{}


\renewcommand{\abstractname}{\zihao{4}\textbf{摘要}}
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\begin{document}

\maketitle

\begin{abstract}

共享单车运营过程中单车周转率过低、自然调度不平衡等问题对共享单车的有效利用产生了严重负面影响。针对现有单车调度模型的局限性，拟提出考虑时间与用户流动的单车调度模型，建立企业成本与用户体验的平衡关系。考虑使用由简至繁的方法，并结合“互联网+”与信息技术优化模型，以期较大地提高单车调度的效率。

\begin{center}
        \keywords{共享单车调度建模，互联网+，利用率，面向用户，平衡}
\end{center}
\end{abstract}


\section{选题背景与意义}

近年来，共享单车市场蓬勃发展，已成为城市交通系统中不可忽视的组成部分，而其便捷的借还服务与高度的灵活性很大程度上解决了市民出行的“最后一公里”问题与出行链末端效率较低的难题，为城市生活带来了前所未有的便利。然而，企业运营过程中存在着单车周转率过低、自然调度不平衡等问题，这导致了部分区域的单车资源被闲置，而另一些区域却又产生需求缺口。这使得企业的投放成本大幅上升，用户使用体验严重下降，对共享单车的有效利用产生了负面影响，极大地阻碍了共享单车的健康发展。

然而，随着“互联网+”技术的出现，单车的配置与调度所能够参考的信息大幅增加，这为单车调度提供了一种全新的可能性。即利用互联网获取模型求解中所必需的大量数据，获取高质量的结果。这种技术已经被运用于出租车资源的配置与调度\textsuperscript{\cite{安晓丹2015互联网+}}，考虑到出租车与共享单车的相似性，类似的方法应当也适用于共享单车的配置调度。

通过对单车资源配置进行建模分析，可以显著改善资源配置不均衡，供求错位的问题，既能降低企业的成本，又能提高用户的体验，保证了有限的单车资源被充分地利用，有助于缓解城市公共交通压力，解决城市生活“最后一公里”问题，可以显著提升城市道路输送人流的效率。

\section{研究现状}

目前，针对共享单车投放的研究大多是从投放企业的角度分析问题。\textsuperscript{\cite{于德新2020共享单车调度模型及算法研究}\cite{陈佳惠2021共享单车调度路径优化研究}}，还有一些更加入了诸如单车维修一类的实际情况。\textsuperscript{\cite{王涵霄2019考虑维修的共享单车调度优化研究}}这些模型很好地模拟了企业运行过程中可能会遇到的各种问题，因而被广受运营者的青睐。

然而，这些模型都没有很好地建立用户体验和企业成本之间的平衡关系，这导致了最终得出的方案或是成本低廉却忽视了用户体验，或是用户体验良好却成本高昂，产生诸多的不合理之处。此外，这些模型大都没有考虑不同时段人流流向不同，即城市人流在早高峰与晚高峰时期的流向相反这一问题，对实际应用产生了不小的负面影响。

\section{主要内容和预期目标}

本课题将着眼于构建评价用户满意度与企业成本的模型。将两者之间建立明确的函数关系，并构建这种函数关系随着时间变化的情况。然后通过互联网获取求解模型所必需的数据，给出单车配置的方案。

希望能够通过对共享单车调度的建模分析，建立衡量共享单车使用有效性的函数，对共享单车资源配置提出一种更为合理，更加有效的解决方案，从而建立一种能在最大化用户体验与便捷度的同时，降低企业在投放、运输、调度过程中成本的单车配置方案，平衡好企业与用户之间的关系，提高单车的利用率，助力解决“最后一公里”问题。

\section{拟采用的研究方法、步骤}
    本课题将采用由简到繁，逐步深入的研究方法，从简单的基础模型入手，利用数据爬取，分析处理，可视化和科学计算，逐步优化与重构，最终建立复杂的平衡模型。
    
\subsection{简单模型的建立}
本课题将首先从最简单的情况入手处理，建立简单模型。在该模型中，用户将基本不被视为变量，仅考虑单车的调度过程。这种模型的建立过程可以参考先前的研究。

\subsection{简单模型的评估和优化}
在建立简单模型之后，将进行一部分的数据处理，通过实际的数据对简单模型进行评估，并优化和完善不足之处，为下一步更复杂的模型奠定基础。

\subsection{多方参与的平衡模型}
在这一阶段，将在简单模型的基础上引入用户的变量，考虑用户使用单车造成的单车流动，初步建立用户与调度相影响的平衡模型。

\subsection{平衡模型的优化}
这一阶段将完善先前所建立的平衡模型，修正其中不合理的部分，通过算法优化与决策优化的方式，获得较为成熟的平衡模型。

\subsection{数据爬取，分析处理和可视化}
在获取平衡模型后，结合“互联网+”技术，使用互联网爬虫程序，从公开数据库获取数据，并使用多种编程语言进行数据处理与可视化分析，通过可视化分析得出结论，给模型建立给予提示，以期进一步完善模型。

\subsection{科学计算}
最后，利用先前获取的大量数据，依托专业的科学计算软件进行大数据计算与统计，得出最终的单车配置方案。然后选取实际情形，对该方案进行模拟，修改、修正仍然存在的不足之处。

\section{研究重点}

本课题将在以下两个方面重点开展研究工作：

\begin{enumerate}

    \item {本课题将立足于已有研究基础之上，着重于建立用于衡量用户体验与企业成本平衡关系的函数，将这种平衡关系进行量化；}
    \item{本课题还将重点考虑城市人流在不同时间段的流向变化，将这种变化纳入最终的函数关系式中。}

\end{enumerate}

\section{研究计划}

在6月下旬这一阶段，课题组成员将广泛阅读现有研究成果，参考他人使用过的研究方法，为之后的研究奠定基础。

7月上旬，将建立简单模型并对其评估优化，完善简单模型。

7月中下旬，将完成平衡模型，并对其进行优化处理。同时，使用爬虫程序获取接下来需要使用的大量数据。

8月，利用爬虫程序爬取的大数据对模型进行优化，并进行科学计算，获得配置方案，进行模拟与修改。然后根据实际结果完成论文的书写。


\bibstyle{IEEEtran}
\bibliography{reference.bib}

\section*{致谢}

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论文主要内容撰写： 苏致远

论文建议和修改： 周飞扬、梁天宸、魏兰沣



\end{document}
